鋼鐵轉爐煤氣回收系統電氣改造技術初探

段富海

摘 要：轉爐煤的回收利用可以節約不可再生的寶貴能源。通過對轉爐煤氣回收系統進行技術改造，能夠有效提高轉爐煤氣回收量，有效利用煤氣系統的二次能源，減少能源浪費和環境污染。

關鍵詞：轉爐煤氣回收；電氣改造；提高回收量

0 引言

轉爐煤氣是一種可以再利用的副產品，其主要氣體為一氧化碳，所占比例57%左右，是可以節約不可再生能源的寶貴燃料。這種燃料的低位發熱值大概在每立方7600～9600千焦，是高爐煤氣熱值的兩倍多，它可以當成一種優秀的燃料來維持爐窯設備正常運行，比如軋鋼加熱爐，普通熱風爐與鍋爐等。

目前我國許多擁有先進工藝和技術的大型鋼鐵企業在回收轉爐煤氣方面做得比較成功，可是我國仍然存在眾多工藝跟不上的煉鋼，珍貴的燃料資源不能被盡可能的回收，造成嚴重污染。所以，引進新的生產工藝和科學技術，有利于對回收系統進行改造和提升，提高轉爐煤氣回收率。

1 轉爐煤氣回收控制要求

在煉鋼過程中，當轉爐開始吹煉的時候，風機速度達到每分鐘1450圈以上，并且煤氣的含氧量低于2%，而一氧化碳的含量超過36%，煤氣柜容積小于三萬立方米，沒有出現設備故障，滿足以上條件時可以打開水封逆止閥，之后將三通閥的回收側打開，這時的轉爐煤氣會經過水封逆止閥和V型水封之后到達轉爐煤氣總管道，再經由管道輸送到三萬立方米煤氣柜，轉爐煤氣被回收儲存，經過加壓機送到25MW發電站。如果煤氣之中的含氧量多于2%，且一氧化碳所占比例小于36%，轉爐煤氣柜的容積超過三萬立方米時，加壓站拒絕回收，或者某一設備發生故障，只要有一件達到條件，三通閥的放散側要打開，之后關上水封逆止閥，讓轉爐煤氣順著三通閥進入燃燒放散塔之中，進行燃燒之后排入大氣。

2 煤氣回收條件

（1）轉爐吹煉開始；（2）轉爐降罩；（3）三通閥位置正常；（4）煙氣中一氧化碳含量大于36%；氧氣含量小于2%；煙氣溫度小于65℃；（5）氣柜允許回收煤氣。

如果五個條件全滿足，那么水封逆止閥所帶電磁閥通電，7～15秒后，三通切換閥電磁閥通電打開，煤氣就處于回收狀態；如果上述條件中有一項沒有達到，三通切換閥電磁閥斷電，由回收位置轉向放散，煤氣處于放散狀態，15～20秒后，水封逆止閥所帶電磁閥就會斷電關閉。

3 確定回收目標

轉爐煤氣是在煉鋼爐中的碳和氧氣不充分燃料所形成的，其中對轉爐煤氣回收的意義是由其中的一氧化碳濃度決定，而一氧化碳濃度受爐口空氣吸入量的多少和二氧化碳所占比例所影響。依據熱平衡原理及物料平衡理論，構建出轉爐煤氣的回收利用率計算模型，如果鋼水成分與煙罩升降幅度確定，其他可變條件固定，對轉爐煤氣回收率產生重要影響的是供氧強度，因此我們能夠借助供氧強度這一可控因素來設計回收率計算模型，利用這一公式來預計和計算轉爐煤氣回收率，理論回收目標公式如下：

Q=79. 875 + 11.955 ×【供氧強度】

這種通過公式計算出來的回收目標，只是理論上的數據，在實際操作中，受諸多現實因素的影響，不可能實現百分百的回收量。但是應當以這種理論數據作為工作的指引，在實際操作中盡力達到最好的效果。

4 改造方案

（一）轉爐煤氣電除塵系統改造

我們對轉爐煤氣的電除塵系統進行科學改造和合理設計，在某種范圍上能夠增加轉爐煤氣的用戶量，并合理應用轉爐煤氣的熱值比較高的條件，使大家得到實惠，并可以增強煉鋼高爐的風溫水平。

改造的具體措施是將轉爐煤氣精除塵設備適量增多，在某種程度上以數量取勝。我們可以在八萬立方米轉爐煤氣柜系統與五萬立方米轉爐煤氣柜系統上全部增加一個四萬立方米每小時除塵能力的電除塵設備，使轉爐煤氣中的含塵量每立方小于10ml。

改造完成后的轉爐煤氣電除塵系統，使得轉爐煤氣更為純凈，將之摻雜到高爐熱風爐的氣體中，能使高爐的風溫至少提高50度，并且添加了一個最大用量每小時30000立方的穩定轉爐煤氣直接用戶，能夠有效提高轉爐煤氣的利用率和增加回收量。

（二）加強對轉爐煤氣與高爐煤氣的摻混點的控制系統改造

提高轉爐煤氣利用率的關鍵因素是對高爐煤氣和轉爐煤氣的摻混點的控制系統的改造，利用技術將兩種氣體的比例控制在可控范圍之內，把轉爐煤氣按照準確的比例摻到高爐煤氣中。

在煉鋼過程中產生的轉爐煤氣量是不固定的，并且用戶也不固定，所以控制轉爐煤氣的壓力非常困難，雖然鍋爐可以暫時起到調節作用，但是畢竟治標不治本，因此我們要利用好摻混點的調節作用來減弱波動，提升轉爐煤氣的利用率和減少對空氣的放散量。

傳統的控制系統是人工手動進行控制操作的，有很多弊病，最大的缺點是不能及時地根據系統壓力的變化進行及時的開啟和關閉，也就是說摻混點形同虛設，發揮不了應有的作用。因此我們要把傳統的手動控制變為先進的自動控制，做到摻混點的控制開關根據壓力的變化而進行必要及時的閉合，從而提升轉爐煤氣的摻混量，增加其回收利用率。

5 結語

利用現代科技手段和先進的生產工藝對轉爐煤氣的回收系統進行升級和革新，不僅能夠提升轉爐煤氣的回收率，還能有效節約能源，減少環境污染。

參考文獻：

[1]左建平.轉爐煤氣回收過程中出現的問題及分析處理[J].冶金動力， 2007（06）.endprint